Elektrokimyasal arıtım prosesleri için boyar madde gideriminde elektrot türünün arıtım verimine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of electrode type on treatment efficiency in dye removal by electrochemical treatment processes
- Tez No: 973363
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPER ERDEM YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Endüstriyel faaliyetlerin ve kentsel gelişimin artmasıyla birlikte boyar maddeler içeren atıksuların doğaya deşarjı önemli bir çevresel tehdit haline gelmiştir. Özellikle sentetik boyar maddelerden olan metilen mavisi, biyolojik olarak zor parçalanabilen, toksik ve estetik açıdan sorun oluşturan bir kirletici olarak öne çıkmaktadır. Yöntem: Deneysel çalışmalar, laboratuvar ortamında hem kesikli hem de sürekli reaktör sistemleri kullanılarak yürütülmüştür. Her iki sistemde de başlangıç pH değeri (3, 5, 7), destek elektrolit (NaCl) konsantrasyonu (0, 0,005, 0,01, 0,015 M), akım şiddeti (1,4, 2,1, 2,8 A) ve boya derişimi (100, 250, 500, 1000 mg/L) değişken parametreler olarak ele alınmıştır. Deney süresince pH, sıcaklık, iletkenlik, voltaj, kimyasal oksijen ihtiyajı ve renk giderimi parametreleri zamana bağlı olarak izlenmiş; ayrıca enerji tüketimi (kWh/m³) hesaplanarak verim–enerji dengesi açısından da değerlendirme yapılmıştır. Bulgular: Kesikli sistemlerde her iki elektrot tipiyle de yüksek renk giderim verimi elde edilmiş olmakla birlikte, Ti/IrO₂ elektrotlar özellikle yüksek pH ve düşük NaCl koşullarında daha yüksek kimyasal oksijen ihtiyajı giderimi sağlamıştır. Sürekli sistem deneylerinde ise genel olarak giderim verimlerinin kesikli sistemlere göre daha düşük olduğu, ancak düşük akış hızlarında Ti/IrO₂ anotunun daha kararlı ve etkili performans sergilediği gözlemlenmiştir. Enerji tüketimi açısından değerlendirildiğinde, Ti/IrO₂ elektrotlar hem kesikli hem de sürekli sistemlerde daha düşük enerji ile daha yüksek giderim verimi sağlamıştır. Sonuç: Elektrot tipi, elektrokimyasal arıtımın etkinliği üzerinde belirleyici bir faktördür. Ti/IrO₂ elektrotlar, Ti/Pt elektrotlara kıyasla özellikle KOİ gideriminde daha yüksek performans ve enerji verimliliği göstermiştir. pH, NaCl ve akım şiddeti gibi işlem parametrelerinin optimize edilmesiyle, elektrokimyasal arıtım prosesleri endüstriyel atıksuların etkili bir şekilde arıtılmasında sürdürülebilir bir alternatif sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Purpose: With the increase in industrial activities and urban development, the discharge of dye-containing wastewater into the environment has become a significant ecological threat. Among synthetic dyes, methylene blue stands out as a pollutant that is difficult to biodegrade, toxic, and causes aesthetic problems. Method: Experimental studies were carried out in the laboratory using both batch and continuous reactor systems. In both systems, initial pH (3, 5, 7), supporting electrolyte (NaCl) concentration (0, 0,005, 0,01, 0,015 M), current intensity (1,4, 2,1, 2,8 A), and dye concentration (100, 250, 500, 1000 mg/L) were evaluated as variable parameters. Throughout the experiments, pH, temperature, conductivity, voltage, chemical oxygen demand, and color removal parameters were monitored over time. In addition, energy consumption (kWh/m³) was calculated and analyzed in terms of the treatment efficiency–energy balance. Findings: Although high color removal efficiency was achieved with both electrode types in batch systems, Ti/IrO₂ electrodes demonstrated higher chemical oxygen demand removal, particularly under high pH and low NaCl conditions. In continuous systems, overall removal efficiencies were lower compared to batch systems. However, Ti/IrO₂ anodes showed a more stable and effective performance at lower flow rates. In terms of energy consumption, Ti/IrO₂ electrodes provided higher removal efficiencies with lower energy input in both systems. Conclusion: Electrode type is a critical factor affecting the efficiency of electrochemical treatment. Ti/IrO₂ electrodes exhibited superior chemical oksijen demand removal performance and energy efficiency compared to Ti/Pt electrodes. By optimizing operational parameters such as pH, NaCl concentration, and current intensity, electrochemical treatment processes offer a sustainable alternative for the efficient treatment of industrial wastewater.
Benzer Tezler
- Asetofenon türevlerinde elektroindirgenme ve elektroyükseltgenme gerilimleri ile lumo, homo enerjileri arasındaki bağıntılar
Electrochemical behaviour of acetophenaneand derivatives correlated to fmo energies
ÜLFET ŞANSAL
- Polimerik membranlarda kimyasal ve makromoleküler yapının membranın oksijen ve iyonik geçirgenliğine etkileri
The Dependence of the anygen and ionic permeabilities of some polymeric membranes on their chemical and macromolecular structures
H. YILDIRIM ERBİL
- Elektro-osmozun katkılı ve katkısız portland çimento harçlarına etkisi
Effect of electro-osmosis on portland cement mortars with admixture and non-admixture
FİKRET TÜRKER
- İki kutuplu dolgulu bir elektrokimyasal kolon reaktöründe kobalt (II) asetat'ın yükseltgenmesi
Başlık çevirisi yok
ALTAN GÜVENÇ
- Paralel levha reaktörü ile kontrollu potansiyelde kobalt (III) asetat sentezi
Başlık çevirisi yok
ZAKİR POYRAZ
- Kobalt (III) asetatin iki kutuplu damlamalı reaktörde elektrokimyasal olarak elde edilmesi ve prosesin optimizasyonu
Başlık çevirisi yok
SALİM ÖZTABAK
